焦煥杰，王志國，任景倩 (黑河市氣象局，黑龍江黑河164300)

道路結(jié)冰是嚴(yán)重影響交通安全的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，目前已被中國氣象局列為14種需要發(fā)布預(yù)警信號的災(zāi)害性天氣之一。對于我國北方而言，降雪和降溫是道路結(jié)冰的2個重要條件，但不是充要條件，溫度太低，雪落在地上不會融化結(jié)冰，溫度太高，雪落在地上會融化也不會凍結(jié)成冰。以前在我國氣象業(yè)務(wù)工作中沒有對這種天氣次生災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警提出過具體要求，所以對于道路結(jié)冰發(fā)生的具體天氣條件、天氣系統(tǒng)等僅作過少量的研究，但交通嚴(yán)重受阻則是由于特殊的時間、特殊的城市和特殊的路面狀況等多種非氣象要素與“落雪成冰”的氣象環(huán)境條件共同作用造成的。

最近幾年隨著城市建設(shè)飛速發(fā)展，人們的生活水平逐漸提高，私家車量越來越多，這就要求駕駛員對駕駛技術(shù)、路況的要求也逐漸提高，黑河的11月份是冷暖的交替季節(jié)，降雨或雨雪天氣過后，氣溫會突然下降，造成路面“落雪成冰”。筆者利用自動氣象站資料和Micaps資料，對黑河市2013年初冬發(fā)生的一次道路結(jié)冰現(xiàn)象主要從氣象因素方面進(jìn)行分析總結(jié)，得到一些有指導(dǎo)意義的結(jié)論，為提高此類災(zāi)害性天氣的預(yù)報預(yù)警能力提供有益的參考。

1 道路結(jié)冰發(fā)生的天氣條件

2013年11月10日清晨黑河市區(qū)內(nèi)發(fā)生道路結(jié)冰現(xiàn)象，致使車輛行駛緩慢，早晨上班和上學(xué)遲到的人數(shù)明顯增多，交通事故和交通險情頻發(fā)。產(chǎn)生這次道路結(jié)冰的中雨夾雪天氣，降水量為5.4 mm，降水主要集中在14:42～18:48，次日凌晨路面產(chǎn)生結(jié)冰。從天氣、溫度、濕度、風(fēng)向風(fēng)速等分析發(fā)現(xiàn)，降雪前受低壓前部西南風(fēng)暖濕平流的影響，天空覆蓋大量的云系，起到棉被效應(yīng)，溫度不是很低，近地面水汽、相對濕度在95%左右;降雪后轉(zhuǎn)為西北平流，西北冷空氣的入侵，相對濕度減弱，溫度迅速下降，在西北冷平流控制下，10日夜間至11日清晨道路結(jié)冰。由此看來，近地面水汽積累和雨雪前的西南暖空氣、雨雪過后冷空氣侵入是產(chǎn)生結(jié)冰的重要條件，季節(jié)的條件也是很重要的。

從觀測場內(nèi)溫度變化(圖1)可以看出，2013年11月10日20:00前氣溫在0℃以上，10日21:00～11日10:00氣溫和地溫均低于0℃，且隨時間變化趨勢一致，剛開始時幾種溫度值十分接近，接著由于夜間輻射降溫呈現(xiàn)緩慢降低趨勢，氣溫低于地溫。下雪前和下雪初，氣溫先表現(xiàn)出短暫的升高趨勢，在10日13:00～17:00達(dá)到相對峰值，其中最高氣溫在15:00升至相對峰值，與觀測站記錄降雪開始的時間幾乎一致。而下雪同時觀測場內(nèi)地面溫度穩(wěn)定少變;11月11日降雪結(jié)束后氣溫和地溫同時迅速下降。最低值分別在11日07:57和08:00降到了谷值，為－4.9℃，隨著云開霧散和太陽高度角的增加，氣溫和地溫開始緩慢升高。

地面氣溫和地溫觀測場記錄分析，10日20:00前高于0℃是雨雪天氣，在沒有車輛和行人進(jìn)入的地面，只有積雪而不存在結(jié)冰;在沒人出入的空曠田野里也以積雪為主;在有行駛車輛與路面摩擦起熱致使路面溫度升高所引起積雪融化。10日21:00后低于0℃，降雪結(jié)束后隨著冷空氣的快速侵入，氣溫和地溫迅速下降，不滿足雪融化的條件，11日08:00前后路面溫度開始降至－4.9℃，路面融化的雪水凍結(jié)成冰，形成冰凍路面。

2 產(chǎn)生降溫條件的高空冷空氣分析

2013年11月10日20:00～11日08:00對流層中低層有一個冷鋒鋒區(qū)移經(jīng)黑龍江省(圖2)，黑河市上空溫度500 hPa溫度由－35～－36℃下降至－39～－40℃，850 hPa溫度由－5～－6℃下降至－11～－12℃。冷空氣源地在中西伯利亞，冷空氣路徑為西北路徑。10:00前后雖然冷空氣強(qiáng)度進(jìn)一步加強(qiáng)，但隨著太陽高度角增加，路面溫度升高至0℃以上，冰凍逐漸融化。

3 影響系統(tǒng)和物理量要素分析

盡管這次天氣過程降雪量不大，持續(xù)時間也不長，但引發(fā)了這次道路結(jié)冰災(zāi)害是嚴(yán)重的。通過分析中低層影響系統(tǒng)以及水汽和輻合上升運動等物理量要素的變化，總結(jié)出一些有意義的結(jié)論，對于積累初冬降雪、降溫天氣以及道路結(jié)冰災(zāi)害的預(yù)報經(jīng)驗具有重要意義。

3.1 中低層影響系統(tǒng)分析 2013年11月10日20:00～11日08:00東亞大陸中高緯高空為低渦和高空槽控制(圖3)，低渦中心位于黑龍江北部到庫頁島之間，低渦向南伸出來的槽向東移經(jīng)黑龍江省時，給黑河市帶來了降雪和降溫以及道路結(jié)冰等天氣現(xiàn)象。在2013年11月10日20:00～11日08:00的地面形勢場上(圖4)，則表現(xiàn)為一個弱冷鋒過境，給黑河市帶來了降雪和降溫以及道路結(jié)冰等天氣現(xiàn)象。冷鋒過境前，在西南暖濕氣流的影響下相對濕度、溫度維持較高，出現(xiàn)了陣雪和大霧天氣，冷鋒過境時迫使暖濕空氣抬升出現(xiàn)了雨夾雪天氣，冷鋒過境后在西北干冷氣流的影響下，迅速降溫、濕度減小，出現(xiàn)道路結(jié)冰現(xiàn)象［1］。

3.2 中低層物理量要素分析 產(chǎn)生一般性降水的2個必要條件是低層有足夠的水汽和上升運動條件，降雪也不例外［2］。分析產(chǎn)生黑河這次小雪的物理量要素場分布和變化情況發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這次小雪的物理機(jī)制仍然是具備一定的水汽條件和輻合上升運動條件，強(qiáng)度較強(qiáng)。

在850 hPa相對濕度場、水汽通量場和溫度露點差場上，高濕中心均位于黑龍江省東南部以及吉林省和遼寧省，影響黑河市產(chǎn)生降雪的相對濕度僅有70%～80%，水汽通量僅有1.5 ～2.0 g/(cm·hPa·s)，在溫度露點差場上可以分析出一個＜3.6℃的相對高濕區(qū)將影響黑河。盡管降雪的同時850 hPa相對濕度不大，但在下雪之前高濕區(qū)剛剛移過黑河，近地面層的水汽已經(jīng)得到了一定程度的堆積，這從前面分析的地面相對濕度變化實況也可以得到證實。

在850 hPa風(fēng)場上，存在一個西北風(fēng)與偏西風(fēng)之間的弱氣旋性切變將影響黑河市，黑河市位于這個弱切變的末端。在垂直速度場上可以清楚地看到一個上升運動區(qū)將要影響黑河，但不是負(fù)速度中心。

4 小結(jié)與討論

(1)這次道路結(jié)冰是由于午后降雪、夜間至凌晨降溫形成的，雪量中雪，氣溫、地溫、路面溫度變化趨勢一致，降雪以濕雪為主，隨后伴隨著強(qiáng)冷空氣入侵溫度迅速下降，致使融化的濕雪凍結(jié)成冰。

(2)高空冷鋒鋒區(qū)、高空槽和地面冷鋒過境造成了這次降雪天氣以及氣溫、地溫和路面溫度的迅速下降。

(3)低層弱的上升運動和弱的高濕區(qū)相互配合是造成中雪天氣直接的物理因素。

［1］潘婭英，陳武.引發(fā)公路交通事故的氣象條件分析［J］.氣象科技，2006，34(6):779－782.

［2］王曉蘭，李象玉，黎祖賢，等.2005年湖南省特大冰凍災(zāi)害天氣分析［J］.氣象，2006，32(2):87－91.